组成细胞的分子高三第一轮2

1组成细胞的分子（高三第一轮）第一课时一、组成生物体化学元素：20种构成（主要），必需元素。（一）种类：含量不同，以万分之一为界限，从生物界的整体情况分析1、大量元素（万分之一以上，而且是必需元素）：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。2、微量元素（万分之一以下，而且是必需元素）：Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo（二）作用：1、组成生物体的化学元素中C是最基本的元素（因为C仔细胞中含量高，而且C元素本身的化学性质使它可以通过化学键形成链或者环，从而构成生物大分子的基本骨架），C、H、O、N是组成生物体的基本元素。C、H、O、N、P、S是构成生物体的主要元素，约占原生质总量的97%以上。2、组成生物体化学元素构成化合物，这些化合物是生物体生命活动的物质基础。生物体生命活动的物质基础是组成生物体的化学元素和化合物。生物体生命活动的结构基础是细胞。Ca：牙齿和骨骼的成分；Fe：血红蛋白的成分；Mg：叶绿素的核心；I：甲状腺激素的成分，长期缺少I元素会出现地方性甲状腺肿（注意：甲状腺激素的分级调节和反馈调节。甲状腺激素和生长激素协同作用，甲状腺激素和肾上腺素协同作用）；N：ATP和NADPH原料，酶的成分，可促进细胞分裂和生长，增大叶片面积，N含量过高，植物易出现倒伏。人体获取N的方式主要是以吸收氨基酸为主（主要运输），但是蛋白质不能在人体内贮存，也不能完全由其他物质转化而成，而人体每天均需要一定量的蛋白质，故每天必需补充蛋白质。P：ATP、NADPH成分，维持叶绿体膜的结构和功能的成分，缺少磷易出现紫色斑点。K：糖类运输需要此元素，可以使植物抗倒伏，对于人体来说，K元素可以维持细胞内液渗透压，保持心脏正常兴奋性。3、影响生物体的生命活动。如B元素可以促进花粉的萌发和花粉管的伸长。（三）统一性和差异性（生物界和非生物界）1、种类统一：生物界和非生物界的元素种类是统一的。生物界中没有特有元素。生物界的元素均来自于无机自然界。2、含量差异：生物界有选择性的吸收所需元素。（四）含量比较：1、鲜重条件下元素在细胞中含量比较：OCHNPS。2、干重条件下元素在细胞中含量比较：CONHCaS、P等。补充：同位素标记示踪法的应用（1）光合作用和细胞呼吸中碳氧等元素去向；（2）分泌蛋白合成分泌过程15N；（3）噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质32P、35S；（4）DNA分子复制伪半保留复制15N；（5）DNA分子杂交过程。二、组成生物体的无机物：在组成生物体的化合物中水是含量最多的物质，无论在任何细胞中。蛋白质是任何细胞中含量最多的有机物，约占细胞干重的50%以上。2（一）水：细胞中含量最多的物质。不同生物体中含水量不同；同一生物体不同器官含水量不同；同一器官发育时期含水量不同。1、存在形式：（1）自由水：游离态存在，约占细胞总水量的95.5%。是细胞中良好的溶剂、可以参与化学反应（反应物）、运输物质的载体。（2）结合水：与细胞内其他物质结合，约占细胞总水量的4.5%，是细胞结构的成分，当除去后，细胞结构被破坏。2、分析：（1）代谢旺盛的细胞中自由水含量要升高，休眠的种子中自由水含量要降低，抗旱抗寒的细胞中结合水含量要升高。（2）自由水去除方法：晒干（晒干种子仍有水分，主要是结合水）；结合水去除方法：烘干。（3）干燥种子萌发时，必须首先吸胀作用（蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸收水）吸够足量的自由水，使自由水含量足够多，才可以萌发。（4）贮存种子和贮存粮食不同，因为贮存种子必须保持种子的活力，所以必须带上一定量的自由水，保持其一定代谢强度。但是不能使其含水量太多，因为含水量太多，种子代谢加快，呼吸增强，使种子内营养物质损失多，另外含水量太多，种子代谢强度过大，会产生大量能量，导致种子发芽霉变，对粮食来说水越少越好。（种子贮存时，晒干种子是为了减少自由水含量，降低种子代谢强度，延长种子寿命。）（5）自由水存在于细胞的细胞液、细胞质基质、某些细胞器基质。3、生物体内水（1）产生：①核糖体脱水缩合②光合作用暗反应③细胞有氧呼吸第三阶段④ATP形成过程（2）利用：①多糖、蛋白质、脂肪水解作用②光反应中水的光解③细胞有氧呼吸第二阶段④ATP功能时（3）调节：缺水=细胞外液渗透压升高=抗利尿激素分泌增多=渴觉中枢兴奋①来源：饮水、饮食（水分的主要来源）、代谢②去路：肾脏排尿（主要去路）、呼吸排水蒸汽、粪便排水、汗腺排汗液③调节过程：（神经-体液调节）（二）无机盐1、特点：含量少、作用大、离子态2、作用：（1）是某些复杂化合物的组成成分（2）维持生物体生命活动。血钙高肌无力，血钙低抽搐。（3）维持细胞的渗透压和酸碱平衡①酸碱平衡：血浆pH：7.35-7.45，调节H2CO3/NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO3②渗透压：细胞外液渗透压：主要由钠离子维持。细胞内液渗透压：主要由钾离子维持。33、渗透压调节：补充：肠胃炎时补充生理盐水是维持水分平衡；高温作业时喝盐水是维持盐分平衡；不慎受伤时用生理盐水清洁伤口是因为生理盐水是细胞的等渗溶液，而且具有清洁作用。第二课时三、组成生物体的有机物：蛋白质是细胞中含量最多的有机物，约占细胞干重的50%以上，任何细胞中均是.（一）糖类：主要能源物质（太阳：最终能量来源；糖类：主要能源物质；脂肪：主要储能物质；淀粉：植物细胞中重要储能物质；糖原：动物细胞中重要的储能物质；葡萄糖：重要能源物质；ATP；直接能量来源）1、元素组成：C、H、O2、主要作用：细胞中主要能源物质。（在人体内同时存在糖类、脂肪、蛋白质三大类有机物时，首先由糖类提供能量，1g糖彻底氧化分解释放出17.15KJ能量。当糖类代谢障碍时，由脂类提供。当糖类、脂质代谢均障碍时，由蛋白质提供。即三大类有机物的供能顺序是：糖类、脂质、蛋白质）3、分类（是否能够水解）（1）单糖（最基本的单元，不能水解）①五碳糖：核糖（构成RNA的成分，主要存在于细胞质中）、脱氧核糖（构成DNA的成分，主要存在于细胞核）②六碳糖：葡萄糖（人体分解糖类时，必须首先分解成葡萄糖，是可溶性还原糖，存在于叶绿体而不存在于线粒体）、果糖（葡萄糖的同分异构体，是可溶性还原糖）、半乳糖。（2）二糖（水解时形成两分子单糖的糖，必须水解为单糖才能被吸收）①动物中：乳糖=半乳糖+葡萄糖，分布在乳汁中②植物中：蔗糖（葡萄糖+果糖，分布在甘蔗和甜菜及大多数水果蔬菜中）、麦芽糖（葡萄糖+葡萄糖，发芽的大麦芽中存在，为可溶性还原糖）（3）多糖（水解时形成多分子单糖的糖，必须水解成单糖才能被吸收）①植物：淀粉（植物细胞中重要的储能物质，光合作用产生，不易溶于水）、纤维素（植物细胞壁成分，不溶于水，由葡萄糖连接而成，人体很难吸收）②动物：糖原（分布在细胞质中，肝脏和肌肉中，动物细胞中重要的储能物质。）4、注意：（1）多糖水解的最终产物是葡萄糖，所以葡萄糖是多糖的单体。多糖代谢的最终产物是CO2，H2O。（2）分析45、可溶性还原糖鉴定（1）种类：葡萄糖、果糖、麦芽糖（2）原理：糖类中的还原糖可与斐林试剂（新配制的Cu（OH））2反应，在50℃—65℃水浴条件下，形成砖红色Cu2O沉淀（3）斐林试剂甲液：0.1g/mLNaOH，乙液：0.05g/mLCuSO4用时将两者混合形成Cu（OH）2。，未来得及沉淀之前，加到待测组织样液中，水浴加热Cu（OH）2与还原糖中的—CHO反应生成砖红色Cu2O沉淀。（4）颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色（5）材料选择：①颜色浅（接近于白色最好）②含还原糖量高：苹果、梨6、糖分类：（1）植物特有：淀粉、纤维素、蔗糖、麦芽糖、果糖（2）动物特有：糖原、乳糖、半乳糖（3）动植物都有：葡萄糖、核糖、脱氧核糖7、与健康关系：（1）血糖含量正常水平：0.8-1.2g/L（80-120mg/dL）（2）低血糖早期：0.5-0.6g/L头晕、心慌、四肢无力（3）低血糖晚期：0.45g/L惊厥、昏迷（4）高血糖：空腹时血糖含量超过1.3g/L（5）肾糖阈：肾脏所能保持的最高血糖含量1.6-1.8g/L（6）糖尿病：胰岛B细胞损伤，胰岛素分泌不足（多饮、多尿、多食、身体消瘦）；缺少胰岛素作用的受体（或者对于胰岛素不敏感）（7）对于维持血糖含量其重要作用的三个重要器官：胰岛、肝脏、肾脏（肾小管）（8）血糖来源：食物消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化（9）血糖去路：氧化分解，释放能量；（1mol葡萄糖彻底氧化分解会释放出2870KJ能量，其中绝大部分散失，1161KJ能量转化成38molATP；1mol葡萄糖经过无氧呼吸的氧化分解释放出196.65KJ能量，其中绝大部分散失，61.08KJ能量转化成2molATP）（10）调节（神经—体液调节）（11）胰岛素和胰高血糖素的关系（二）脂质：在滑面内质网上合成1、元素组成：主要由C、H、O构成，有的含N和P（其中脂肪中只含C、H、O，与糖类不同的是脂质中氧含量远远低于糖类，而C、H比例远远高于糖类，即脂质中C、H比例高而O比例低，所以氧化分解时需外源氧高，氧化分解时剧烈，释放能量高。注意：C和H的比例越高，氧化分解时释放能量越多，需氧量越高）2、性质：不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂如酒精、丙酮、氯仿、乙醚53、分类：（1）脂肪：主要储能物质（脂肪氧化分解时38.91KJ/g；而糖类和蛋白质氧化分解时17.15KJ/g）只含有C、H、O三种元素。作用还有防止热量散失，减少摩擦。脂肪的水解终产物为甘油和脂肪酸，而代谢终产物为CO2和H2O（2）磷脂：在动物的脑和卵细胞中含量丰富，大豆中含量多。磷脂是构成细胞膜和细胞器膜的成分；另外磷脂还能参与脂肪代谢（脂肪在肝脏中积累会造成脂肪肝，而单纯的脂肪不能从肝脏中运走，必须在肝脏中合成脂蛋白才能运出肝脏，在脂肪合成脂蛋白时需要磷脂参与。即脂肪+磷脂=脂蛋白）（3）固醇：①胆固醇：主要来自于体内合成，是构成细胞膜重要成分，在人体血液中参与脂质运输②性激素：促进人和动物生殖器官发育和生殖细胞的产生，激发和维持此雄性第二性征，雌激素还可以激发和维持雌性性周期③VD：促进机体对Ca和P的吸收。4、脂肪鉴定：（1）脂肪可以与苏丹Ⅲ反应，被染成橘黄色；脂肪可以被苏丹Ⅳ染成红色（时间短，反应快）（2）步骤：取材→染色→洗去浮色（50%酒精）→制片→观察注意：本实验需要做切片和使用显微镜。50%酒精作用是洗去浮色（在高中课本上还学习过75%酒精作用是消毒；95%冷酒精作用是提纯DNA分子。95%酒精作用是有丝分裂实验中的解离）5、脂肪分解和代谢。6、穿膜层数及穿磷脂分子层数。O2从外界进入组织细胞代谢穿过11层膜，22层磷脂分子。葡萄糖从外界进入组织细胞代谢穿过7层膜，14层磷脂分子。第三课时（三）蛋白质（细胞中含量最多的有机物，无论在任何细胞中均是，约占细胞干重的50%以上，是细胞中生命活动的承担者），高分子化合物，分子量从几千→100万以上。1、元素组成：主要由C、H、O、N构成，有的含P、S，有的含少量Fe、Mn、Cu、Zn、I。其中蛋白质中平均含氮量为16%。即蛋白质含量×16%=蛋白氮含量。2、基本组成单位：氨基酸（а-氨基酸）。组成蛋白质的氨基酸20种（1）组成蛋白质的氨基酸的特点；至少一个氨基，至少一个羧基，而且这个氨基和羧基连在同一个碳原子上。（2）氨基酸的结构通式：从氨基酸的结构通式上看各种氨基酸之间的差别在R基上氨基：—NH2羧基：—COOH（3）氨基酸分类：①必需氨基酸：8种，体内不能合成，必须从食物中获得（苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）（儿童中共9种，多了一种组氨酸）②非必需氨基酸：12种，体内能转化合成，没有必要从食物中获得。植物蛋白质氨基酸种类不齐，动物蛋白中氨基酸的种类齐全。大豆中含丰富的赖氨酸。3、分子结构（脱水缩合）（1）n个氨基酸形成1条肽链的蛋白质时，需要脱去n-1个水，形成n-1个肽键，至少一个氨基，至少一个羧基。6（2）如果n个氨基酸形成m条肽链的蛋白质时需要脱去n-m个水，形成n-m个肽键，至少m个氨基，至少m个